现代控制工程-第1章绪论

書式設定, 書式設定,第,2,第,3,第,4,第,5,*,第,1,章 绪论,教材：,王万良，现代控制工程，高等教育出版社，,2011,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,1769,年,瓦特,（,J.Watt,）发明蒸汽机，提供动力；,1788,年发明离心调速器，解决调速问题，加速了第一次工业革命的步伐。,随之而来的问题：调速器的不稳定问题。,瓦特,2,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,1868,年英国的麦克斯韦尔,(J. C. Maxwell),发表,“,论调速器,”,论文，被公认为自动控制理论的开端。,20,世纪,50,年代以前的控制理论一般称为经典控制理论，主要包括以微分方程、拉普拉斯变换为主要数学工具的时域法、频率法、根轨迹法等。,麦克斯韦尔（,J.C.Maxwell,）,3,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,在二十世纪五十年代末开始，随着计算机的飞速发展，推动了核能技术、空间技术的发展，从而出现了复杂多输入多输出系统、非线性系统和时变系统需要解决，这就需要寻找新的控制理论和方法。,科学技术的发展不仅需要迅速地发展控制理论，而且也给现代控制理论的发展提供了两个重要的条件,现代数学和数字计算机。,现代数学，例如泛函分析、现代代数等，为现代控制理论提供了多种多样的分析工具；而数字计算机为现代控制理论发展提供了应用的平台。,4,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,1956,年，苏联庞特里亚提出了极大值原理，解决了发射人造卫星的火箭控制问题，揭开了最优控制理论的序幕。,同年，美国贝尔曼提出了动态规划方法，便于用数字计算机实现最优控制。,贝尔曼,庞特里亚金,5,1958,年，美国惠特克等研制出第一个模型参考适应控制系统。卡尔曼提出递推估计的自动优化控制原理，解决了随机噪声干扰下的系统状态的估计问题，奠定了自校正控制器的基础。,1959,年，罗马尼亚波波夫提出超稳定性理论。,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,6,1960,年，卡尔曼引入状态空间法分析系统，提出能控性、能观测性、最佳调节器和卡尔曼滤波等重要概念，奠定了现代控制理论的基础。,1963,年，中外学者提出极点配置基本定理。,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,卡尔曼,7,1970,年，英国,UMIST,的罗森布罗克,(H. H.,Rosenbrock,),提出多变量频域法，,将经典控制理论中的频域方法推广到多变量系统，,架起了现代控制理论与经典控制理论的桥梁。,控制理论是基于数学模型分析与设计系统，所以，如何得到系统的数学模型成为控制理论应用的瓶颈问题。,1967,年，瑞典阿斯特勒姆（,K. J.,Astrom,）提出最小二乘系统辨识方法，解决了线性定常系统的参数估计和定阶问题。,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,8,20,世纪,80,年代以来，计算机的快速更新换代极大地推动了控制理论的发展。,世界各国工业向着大型、连续、综合化发展，其构成的控制系统也变得越来越复杂。,实际控制系统的复杂性可归纳为：,（,1,）对象复杂。,（,2,）环境复杂。,（,3,）任务复杂。,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,9,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,10,系统的不确定性（对象和环境）是最困难的问题，也是对传统控制方法的最大挑战，导致了智能控制策略的产生。,自动控制与人工智能的结合产生了智能控制。,提出的模糊逻辑控制、神经网络和专家控制三种典型的智能控制为大多数人接受。,分级递阶智能控制、仿人智能控制、学习控制以及遗传算法也有研究和应用。,复合控制模式是控制策略的发展方向。,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,11,智能控制是一门新兴的理论和技术，具有非常广泛的应用，例如智能机器人、智能过程控制、智能调度与规划、专家控制、智能故障诊断、智能仪器、医院监控、语音控制、飞行器控制及自动制造系统控制等。,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,洗衣机智能控制,电冰箱智能控制,12,复合控制模式是控制策略的发展方向。,第,1,章 绪论：现代控制工程的发展,13,THE END,14,